BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS · 1. Tesis adalah hakmilik Universiti Teknologi Malaysia. 2....
Transcript of BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS · 1. Tesis adalah hakmilik Universiti Teknologi Malaysia. 2....
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS♦♦♦♦ JUDUL: PENGAJARAN FREE-BODY DIAGRAM (FBD) DALAM MENYELESAIKAN
MASALAH TAJUK DAYA TINGKATAN EMPAT
SESI PENGAJIAN: 2011/2012
Saya NOOR IZYAN BINTI SALLEH
(HURUF BESAR)
mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut: 1. Tesis adalah hakmilik Universiti Teknologi Malaysia. 2. Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk tujuan pengajian
sahaja. 3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara institusi
pengajian tinggi. 4. **Sila tandakan (√√√√ )
(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di dalam AKTA RAHSIA RASMI 1972)
(Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan oleh organisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan)
(TANDATANGAN PENULIS) (TANDATANGAN PENYELIA)
Alamat Tetap:
4, JLN KEMUNCAK 9
TMN NONG CHIK
80100 JOHOR BAHRU
JOHOR
Tarikh: 1 APRIL 2012 Tarikh: 1 APRIL 2012
CATATAN: * Potong yang tidak berkenaan. ** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak
berkuasa/organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD.
♦ ♦ ♦ ♦ Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara penyelidikan, atau disertasi bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan atau Laporan Projek Sarjana Muda (PSM).
DR. FATIN ALIAH PHANG
Nama Penyelia
TIDAK TERHAD
SULIT
TERHAD
√√√√ Disahkan oleh
PENGAJARAN FREE-BODY DIAGRAM (FBD) DALAM MENYELESAIKAN
MASALAH TAJUK DAYA TINGKATAN EMPAT
NOOR IZYAN BINTI SALLEH
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
“Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini
adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan Ijazah Sarjana
Pendidikan (Fizik).”
Tandatangan : ………………………………………………...
Nama Penyelia : DR. FATIN ALIAH PHANG
Tarikh : 1 APRIL 2012
PENGAJARAN FREE-BODY DIAGRAM (FBD) DALAM MENYELESAIKAN
MASALAH TAJUK DAYA TINGKATAN EMPAT
NOOR IZYAN BINTI SALLEH
Laporan projek ini dikemukakan
sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat
penganugerahan Ijazah Sarjana Pendidikan (Fizik)
Fakulti Pendidikan
Universiti Teknologi Malaysia
APRIL 2012
ii
“Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan yang
tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya.”
Tandatangan : ………………………………………………...
Nama Penulis : NOOR IZYAN BINTI SALLEH
Tarikh : 1 APRIL 2012
iii
Buat Ayah dan Mak,
Haji Salleh Bin Ahmad dan Hajah Zaila Binti Sulaiman
Doa restu kalian sentiasa dipohonkan.
Buat abang, kakak dan adik,
Kemesraan bersama kalian adalah yang terindah
dalam hidupku.
Untuk Zulfikri Bin Ahmad
Terima kasih atas sokongan dan doronganmu
selama ini..
iv
PENGHARGAAN
Dengan nama Allah Yang Maha Pemurah Lagi Maha Penyayang. Syukur
Alhamdulillah, kerana dengan izin dan rahmatnya kajian ini dapat dijalankan dan
disempurnakan pada masa yang ditetapkan.
Setinggi-tinggi penghargaan dan ribuan terima kasih yang tulus ikhlas ditujukan
khas kepada Dr. Fatin Aliah Phang selaku pensyarah pembimbing atas segala
bimbingan dan tunjuk ajar yang diberikan sepanjang proses Projek Sarjana ini dijalankan
sehingga penulisannya dapat disiapkan.
Seterusnya penghargaan kepada pihak sekolah dan guru-guru yang terlibat, sama
ada secara langsung atau tidak langsung dalam proses menyiapkan kajian ini. Kerjasama
yang diberikan amatlah dihargai dan tidak akan dilupakan.Semoga sumbangan dan
kerjasama yang telah diberikan akan diberkati oleh Allah SWT.
v
ABSTRAK
Free-body Diagram (FBD) merupakan gambar rajah perwakilan yang membantu
pelajar menyelesaikan masalah tentang Daya. Justeru, kajian tindakan ini bertujuan untuk
meningkatkan keupayaan pelajar menyelesaikan masalah Daya di samping membaiki
cara pengajaran guru melalui pengajaran FBD. Modul pengajaran FBD dihasilkan untuk
membantu kelancaran proses pengajaran FBD. Kajian ini melibatkan 35 orang responden
di SMK (P) Sultan Ibrahim, Johor Bahru. Alat kajian yang digunakan dalam kajian ini
ialah Ujian Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya (UKMMD). Item UKMMD ini
merangkumi dua subtopik Fizik Tingkatan Empat iaitu “Kesan-kesan Daya” dan “Daya
dalam Keseimbangan”. Ujian pra UKMMD ini bertujuan untuk mengetahui tahap
keupayaan menyelesaikan masalah Daya pelajar sebelum diajar menggunakan modul
pengajaran FBD manakala ujian pasca pula untuk mengetahui tahap keupayaan
menyelesaikan masalah Daya pelajar selepas pengajaran FBD dan juga hubungan
pemahaman FBD dengan keupayaan menyelesaikan masalah Daya. Data yang dikumpul
dianalisis untuk mendapatkan peratusan, min purata, ujian-t dan nilai kolerasi Pearson ‘ r’ .
Dapatan kajian mendapati bahawa tahap keupayaan menyelesaikan masalah Daya
sebelum pengajaran FBD dan tahap pemahaman penggunaan FBD adalah pada tahap
rendah manakala tahap keupayaan menyelesaikan masalah Daya selepas pengajaran FBD
pada tahap sederhana. Analisis ujian-t menunjukkan perbezaan yang bererti bagi tahap
keupayaan menyelesaikan masalah Daya sebelum dan selepas pengajaran FBD (t = -
9.433, p < .01). Analisis korelasi menunjukkan hubungan yang sederhana (r = 0.47, p <
.01) antara pemahaman penggunaan FBD dengan keupayaan menyelesaikan masalah
Daya selepas pengajaran FBD. Dapatan kajian ini memberi implikasi bahawa pengajaran
FBD dapat membantu meningkatkan keupayaan menyelesaikan masalah Daya.
vi
.
ABSTRACT
Free-body diagram (FBD) is a representative diagram that helps students to solve
problems involving Forces. Thus, this action research aims to enhance students'
problem-solving in Forces thus to improve the teaching of the teacher. FBD teaching
module was built to help the FBD lessons successfully. A total of 35 students from SMK
(P) Sultan Ibrahim, Johor Bahru participated in this research. A set of test known as
Ujian Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya (UKMMD) was used to measure the
level of students’ problem-solving that included two subtopics of Form Four Physics
which are "Effects of Forces" and "Forces in Equilibrium". UKMMD pre-test was
intended to determine the level of student’s problem solving before being taught using
FBD teaching module while post-test was used to determine the level of students’
problem-solving after having FBD lessons and also to determine the relationship
between students’ FBD understanding with the level of problem solving. Data collected
was analyzed to obtain the percentages, means, t-test value and Pearson correlation
value. The findings showed that the level of student’s problem solving before having FBD
lessons and students’ understanding on FBD were low while the level of students’
problem-solving after having FBD lessons was at moderate level. The t-test analysis
showed that there was a significant difference between the level of students’ problem-
solving before and after having FBD lessons (t = -9.433, p < .01). The finding on
correlation analysis showed a moderate correlation (r=0.47, p < .01) between students’
FBD understanding with the level of problem solving. The results indicate that FBD
lessons can help to enhance the level of problem solving in Forces.
vii
KANDUNGAN
BAB TAJUK HALAMAN
PENGESAHAN STATUS TESIS
PENGESAHAN PENYELIA
JUDUL i
PENGAKUAN ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xii
SENARAI RAJAH xiv
SENARAI SINGKATAN xv
SENARAI LAMPIRAN xvi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan 1
1.2 Latar Belakang Masalah 2
1.2.1 Pencapaian Fizik 3
1.2.2 Kelemahan Pelajar Dalam Tajuk Daya 5
1.2.3 Refleksi Pengajaran Guru Bagi Tajuk Daya 8
viii
1.2.4 Kepentingan Gambar Rajah dalam Penyelesaian
Masalah Fizik 9
1.2.5 Modul Pengajaran 10
1.3 Pernyataan Masalah 11
1.4 Objektif Kajian 12
1.5 Persoalan Kajian 13
1.6 Hipotesis Kajian 13
1.7 Kerangka Konsep 14
1.8 Kepentingan Kajian 15
1.8.1 Pelajar 16
1.8.2 Guru 16
1.8.3 Kementerian Pelajaran Malaysia 16
1.9 Skop Kajian 17
1.10 Definisi Istilah 17
1.10.1 Free-Body Diagram (FBD) 18
1.10.2 Penyelesaian Masalah 18
1.10.3 Daya dalam Keseimbangan 18
1.10.4 Kajian Tindakan 19
1.10.5 Modul Pengajaran 19
1.11 Rumusan 19
BAB 2 SOROTAN KAJIAN
2.1 Pendahuluan 21
2.2 Free-Body Diagram (FBD) 22
2.3 Penyelesaian Masalah Dalam Fizik 26
2.4 Kajian-kajian Penyelesaian Masalah Dalam Fizik 29
2.5 FBD dengan Penyelesaian Masalah 32
2.6 Kajian-kajian FBD dengan Penyelesaian Masalah 35
2.7 Teori Konstruktivisme 38
2.8 FBD dengan Teori Konstruktivisme 39
2.9 Kajian Tindakan 40
ix
2.10 Kajian-kajian Yang Berbentuk Kajian Tindakan 44
2.11 Model Reka Bentuk Pengajaran 47
2.11.1 Model ADDIE 47
2.11.2 Model ASSURE 49
2.12 Rumusan 51
BAB 3 METODOLOGI KAJIAN
3.1 Pendahuluan 52
3.2 Reka Bentuk Kajian 52
3.3 Kerangka Operasi 53
3.4 Prosedur Kajian 54
3.4.1 Mereflek 55
3.4.2 Merancang Tindakan 55
3.4.2.1 Pembinaan Modul Pengajaran FBD 56
3.4.3 Melaksanakan Tindakan 58
3.4.4 Memerhati 59
3.5 Tempat Kajian 59
3.6 Sampel Kajian 60
3.7 Alat Kajian 60
3.7.1 Ujian Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya 60
3.8 Kajian Rintis 61
3.9 Analisis Data 62
3.10 Batasan Kajian 65
3.11 Rumusan 65
BAB 4 DAPATAN KAJIAN
4.1 Pendahuluan 66
4.2 Dapatan Kajian 67
4.2.1 Tahap Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya
Sebelum Pengajaran FBD 67
x
4.2.2 Tahap Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya
Selepas Pengajaran FBD 68
4.2.3 Analisis Perbezaan Ujian Pra UKMMD dan Ujian
Pasca UKMMD 69
4.2.4 Tahap Pemahaman Penggunaan FBD 70
4.2.5 Hubungan antara Pemahaman Penggunaan FBD
Dengan Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya 72
4.3 Pelaksanaan Pembelajaran dan Pengajaran (P&P) 74
4.3.1 Pelaksanaan Sesi P&P FBD yang Pertama 75
4.3.2 Pelaksanaan Sesi P&P FBD yang Kedua 78
4.3.3 Pelaksanaan Sesi P&P FBD yang Ketiga 80
4.3.1 Cara Penerimaan Pelajar 81
4.4 Rumusan 82
BAB 5 RUMUSAN, PERBINCANGAN DAN CADANGAN
5.1 Pendahuluan 83
5.2 Rumusan Kajian 83
5.3 Rumusan Analisis 85
5.4 Perbincangan 87
5.4.1 Tahap Keupayaan Menyelesaikan Masalah
Sebelum Pengajaran FBD 87
5.4.2 Tahap Keupayaan Menyelesaikan Masalah
Selepas Pengajaran FBD 88
5.4.3 Perbezaan Tahap Keupayaan Menyelesaikan
Masalah Daya Sebelum dan Selepas Pengajaran
FBD 89
5.4.4 Tahap Pemahaman Penggunaan FBD 90
5.4.5 Hubungan antara Tahap Pemahaman Penggunaan
FBD dengan Tahap Keupayaan Menyelesaikan
Masalah Daya 92
5.5 Implikasi Kajian 94
xi
5.5.1 Implikasi Terhadap Pelajar 94
5.5.2 Implikasi Terhadap Guru 95
5.5.3 Implikasi Terhadap Sekolah 97
5.5.4 Implikasi Terhadap Kementerian Pelajaran
Malaysia 98
5.6 Cadangan Kajian Lanjutan 99
5.7 Rumusan 100
RUJUKAN 101
LAMPIRAN A - I 107 - 168
xii
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK HALAMAN
1.1 Analisis Mata Pelajaran Fizik Peringkat Nasional (Calon Sekolah Bantuan Kerajaan) SPM 2009
3
1.2 Analisis Kertas 1 Fizik SPM 2005-2009 6
1.3 Analisis Deskriptif Ujian Pencapaian Pelajar dalam Daya
7
1.4 Analisis Item Peperiksaan Pertengahan Tahun Tingkatan 4 2010
8
2.1 Langkah dalam Strategi Penyelesaian Masalah 33
2.2 Contoh Masalah yang Diselesaikan Menggunakan Strategi Penyelesaian Masalah
34
2.3 Enam Elemen Model ASSURE 49
3.1 Tahap Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya 63
3.2 Rubrik Pemarkahan FBD 64
3.3 Pengelasan Ukuran Korelasi 64
4.1 Keputusan Ujian Pra UKMMD 67
4.2 Keputusan Ujian Pasca UKMMD 68
4.3 Ujian-t antara Ujian Pra UKMMD dengan Ujian Pasca UKMMD
69
xiii
4.4 Pemarkahan Jawapan Pelajar 71
4.5 Analisis Tahap Pemahaman Penggunaan FBD 72
4.6 Hubungan antara Pemahaman Penggunaan FBD dengan Ujian Pasca UKMMD
73
4.7 Analisis Dapatan dan Persoalan Kajian 74
xiv
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH TAJUK HALAMAN
1.1 Trend Pencapaian Mata Pelajaran Fizik SPM 2005-2009 SMT Seluruh Malaysia
4
1.2 Kerangka Konsep 15
2.1 Contoh dan Kesilapan Pembinaan FBD 23
2.2 Langkah Untuk Membina FBD 24
2.3 Gambar, Free Body Diagram 25
2.4 Jenis-jenis Kajian Tindakan 41
2.5 Gelung Kajian Tindakan Kemmis dan McTaggart 42
2.6 Aliran Kerja Berdasarkan Model ADDIE 47
3.1 Kerangka Operasi 53
xv
SENARAI SINGKATAN
BPPDP - Bahagian Perancangan dan Penyelidikan Dasar Pendidikan
COMIL - Coloured Mind Link
CPP - Cara Penglibatan Pelajar
FBD - Free-Body Diagram
GPMP - Gred Purata Mata Pelajaran
PAT - Ujian Pencapaian Fizik
P&P - Pengajaran dan Pembelajaran
SKPM - Standard Kualiti Pendidikan Malaysia
SMT - Sekolah Menengah Teknik
SPM - Sijil Pelajaran Malaysia
SSKM - Soal Selidik Kemahiran Metakognitif
TPF - Tinjauan Pencapaian Fizik
UKMMD - Ujian Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya
UKMMF - Ujian Kemahiran Menyelesaikan Masalah Fizik
UKPMF - Ujian Keupayaan Penyelesaian Masalah Fizik
xvi
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN PERKARA HALAMAN
A Daily Lesson Plan 107
B Modul Pengajaran FBD (Edisi Guru) 115
C Modul Pengajaran FBD (Edisi Pelajar) 128
D Slaid Pengajaran FBD 138
E Senarai Keputusan PMR 2010 (4 Sains 2) 148
F Jadual Penentu Ujian UKMMD 150
G Ujian Keupayaan Menyelesaikan Masalah Daya (UKMMD)
152
H Skema Jawapan UKMMD 161
I Pengesahan UKMMD dan Modul Pengajaran FBD 165
BAB 1
PENGENALAN
1.1 Pendahuluan
Gambar rajah adalah perwakilan gambar yang sering digunakan oleh ahli Fizik
dan jurutera untuk menganalisis daya yang bertindak pada sesebuah jasad. Pembinaan
gambar rajah amat perlu dalam proses menyelesaikan masalah untuk membantu pelajar
memahami konsep yang sangat abstrak kepada bentuk yang lebih konkrit dan jelas
terutamanya dalam topik yang berkaitan dengan daya. Salah satu gambar rajah dikenali
sebagai Free-Body Diagram (FBD) ataupun rajah jasad bebas.
“A free-body diagram (FBD) is one representation used by physicists
while representing processes involving forces. Physics instructors teach
students how to draw the diagrams and encourage student to use them in
problem solving”
(Rosegrant et al., 2004:177)
2
Penyelesaian masalah pula adalah satu kemahiran penting dalam pelajaran sains
seperti Fizik (Zaiton dan Shaharom, 2008). Kemahiran menyelesaikan masalah juga
merupakan satu kemahiran yang perlu ada pada setiap individu untuk mencari
penyelesaian yang tepat secara terancang terhadap situasi yang tidak pasti atau mencabar
ataupun kesulitan yang tidak dijangkakan. Justeru, salah satu matlamat utama pendidikan
ialah untuk membolehkan pelajar mengaplikasikan pengetahuan dan kemahiran
menyelesaikan masalah yang telah dipelajari di sekolah kepada masalah-masalah harian
yang ditemui di luar sekolah (Pusat Perkembangan Kurikulum, 2002).
1.2 Latar Belakang Masalah
Berdasarkan Standard Kualiti Pendidikan Malaysia (SKPM), kajian tindakan
adalah kajian yang melibatkan guru dalam proses penambahbaikan dalam bidang
tugasnya. Antara tujuan kajian tindakan ialah untuk menggalakkan guru menyelesaikan
masalah amalan harian dengan membuat refleksi bagi mendapatkan idea dan strategi baru
dalam usaha membawa pembaharuan dan kemajuan. Selain itu, kajian tindakan bertujuan
untuk menggalakkan guru menyelidik amalan-amalan yang ingin diperbaiki ketika berada
dalam kelas dan seterusnya membaiki tindakan dan menilai hasil serta keberkesanan
usaha itu. Dalam hal ini guru diberi kuasa untuk membuat keputusan dalam bilik
darjahnya (Bahagian Perancangan dan Penyelidikan Dasar Pendidikan (BPPDP), 2008).
Memandangkan penyelidik adalah seorang guru, seharusnya menjadi tanggungjawab bagi
dirinya menjalankan refleksi terhadap pengajarannya dan menilai prestasi pelajar dalam
mata pelajaran Fizik.
3
1.2.1 Pencapaian Fizik
Prestasi pelajar dalam mata pelajaran Fizik ini masih pada tahap sederhana
berdasarkan Gred Purata Mata Pelajaran (GPMP) peperiksaan Sijil Pelajaran Malaysia
(SPM) tahun 2009 bagi mata pelajaran Fizik iaitu 4.79 dengan peratus kelulusan 98.7%
daripada 133,466 orang pelajar yang menduduki peperiksaan ini. Peratus tertinggi adalah
20.6% di mana kebanyakan calon mendapat gred D iaitu pada tahap lulus sahaja
(Lembaga Peperiksaan Malaysia, 2010). Jadual 1.1 menunjukkan Analisis Mata Pelajaran
Fizik Peringkat Nasional (Calon Sekolah Bantuan Kerajaan) SPM 2009.
Jadual 1.1: Analisis Mata Pelajaran Fizik Per ingkat Nasional (Calon Sekolah
Bantuan Kerajaan) SPM 2009.
Mata
Pelajaran
% Calon
Cemerlang Kepujian Lulus A+����E
Gagal
A+ A A- B+ B C+ C D E G
4531-
Physics
5.2 5.4 8.8 10.5 11.6 13.6 15.0 20.6 8.1 98.7 1.3
Sumber: Lembaga Peperiksaan Malaysia (2010a)
Selain itu, trend pencapaian mata pelajaran Fizik ini hampir sama pada setiap
tahun di mana kebanyakan calon Fizik SPM mendapat gred D iaitu pada tahap lulus
sahaja berbanding tahap cemerlang, kepujian dan gagal. Pernyataan ini disokong oleh
kenyataan analisis Fizik SPM bagi Sekolah Menengah Teknik (SMT) seluruh Malaysia
yang menunjukkan hampir 40% daripada calon SPM tahun 2005 hingga 2009 mendapat
gred D. Rajah 1.1 menunjukkan trend pencapaian mata pelajaran Fizik SPM 2005 hingga
2009 SMT seluruh Malaysia.
4
Sumber: Bahagian Pendidikan Teknik & Vokasional (2010)
Rajah 1.1: Trend Pencapaian Mata Pelajaran Fizik SPM 2005-2009 SMT Seluruh
Malaysia
Berdasarkan kupasan mutu jawapan peperiksaan Fizik Kertas 2 SPM 2007 oleh
panel yang terdiri daripada Ketua Pemeriksa, Ketua Pemeriksa Bersama dan Ketua
Pasukan mata pelajaran Fizik pula menyatakan bahawa
“ ...kematangan calon dalam menyampaikan fakta dan konsep-konsep Fizik
semakin meleset terutama dalam penyelesaian masalah dan juga membuat
keputusan. Kemampuan mereka menguasai hukum, prinsip dan teori Fizik
adalah sederhana. Penyelesaian masalah secara kuantitatif adalah
sederhana iaitu sebahagian calon tidak menggunakan rumus yang betul
menyebabkan gantian yang dibuat adalah tidak betul. Sehubungan dengan
itu, masih terdapat calon yang lemah dalam menguasai istilah Fizik,
kemahiran proses sains seperti memerhati, membanding beza sehingga
gagal menjawab soalan konstruk mengkonsepsi.”
(Lembaga Peperiksaan Malaysia, 2008:1)
Di samping itu, kajian Zaiton (2005) mendapati bahawa tahap pencapaian pelajar
dalam menyelesaikan masalah Fizik bagi 312 orang pelajar Sekolah Menengah Teknik di
Daerah Johor Bahru masih berada pada tahap yang rendah di mana markah purata
5
keseluruhan pelajar dalam ujian pencapaian Tinjauan Pencapaian Fizik (TPF) ialah 14%.
Kajian Rahimah (2008) pula menunjukkan secara umumnya tahap pencapaian 306 orang
pelajar Sains Sekolah Menengah Teknik daerah Johor Bahru dalam menyelesaikan
masalah Fizik dengan menggunakan konsep konstruktivisme melalui Ujian Keupayaan
Penyelesaian Masalah Fizik (UKPMF) bagi tajuk Kinematik juga masih berada pada
tahap rendah. Tambahan, kajian Abu Ani (2004) juga mendapati bahawa 50.4% daripada
352 orang murid tingkatan empat aliran sains di sekolah menengah Daerah Batu Pahat
yang mengambil Ujian Pencapaian Fizik (PAT) tidak menguasai pencapaian dalam mata
pelajaran Fizik.
Berdasarkan Format Pentaksiran Fizik SPM Kertas 1, aras kesukaran soalan ialah
60% daripada soalan adalah tahap rendah, 24% pada tahap sederhana dan hanya 16%
pada tahap tinggi. Daripada analisis SPM dan kajian tentang pencapaian pelajar dalam
mata pelajaran Fizik, dapatlah disimpulkan bahawa para pelajar amat lemah tentang
pengetahuan asas Fizik dan sudah tentu agak sukar bagi mereka untuk menyelesaikan
masalah Fizik yang lebih tinggi aras kesukarannya.
1.2.2 Kelemahan Pelajar dalam Tajuk Daya
Dalam sukatan pelajaran Fizik tingkatan empat, topik “Forces and Motion” atau
“Daya dan Gerakan” adalah topik yang kedua dalam tingkatan empat (rujuk Jadual 1.2).
Topik ini merupakan topik yang agak sukar untuk dikuasai oleh pelajar memandangkan
topik ini mengandungi banyak subtopik iaitu sepuluh subtopik. Subtopik dalam topik ini
merangkumi subtopik “Pergerakan Linear” , “Graf Pergerakan” , “ Inersia” , “Momentum”,
“Kesan-kesan Daya” , “ Impuls” dan “Daya Impuls” , “Graviti” , “Daya dalam
Keseimbangan”, “Kerja” , “Tenaga, Kuasa dan Kecekapan” dan “Elastik” (Pusat
6
Perkembangan Kurikulum, 2005). Topik ini juga merupakan topik yang paling kerap
disoal dalam SPM berdasarkan analisis Kertas 1 Fizik SPM 2005 hingga 2009.
Jadual 1.2: Analisis Ker tas 1 Fizik SPM 2005-2009
TAJUK TAHUN
2005 2006 2007 2008 2009
Tin
gkat
an 4
1. Pengenalan kepada Fizik 2 3 3 1 3
2. Daya dan Gerakan 9 7 8 11 8
3. Daya dan Tekanan 7 10 7 6 5
4. Haba 5 3 5 5 7
5. Cahaya 5 5 5 5 5
Tin
gkat
an 5
6. Gelombang 7 7 6 6 6
7. Elektrik 6 5 4 4 4
8.Keelektromagnetan 2 3 5 5 5
9. Elektronik 4 4 4 4 4
10. Radioaktif 3 3 3 3 3
Sumber: Lembaga Peperiksaan (2010b)
Kebanyakan konsep Fizik yang terdapat dalam topik ini merupakan konsep yang
berkait antara satu sama lain. Contohnya, daripada pembelajaran subtopik “Kesan-kesan
Daya” , pelajar akan dapat menghubungkaitkan kesan-kesan daya terhadap konsep yang
baru seperti hukum Newton yang kedua dan daya impuls. Dalam subtopik “Daya dalam
Keseimbangan” pula, segala daya yang bertindak ke atas objek yang berada dalam
keseimbangan akan dipelajari. Namun begitu, konsep daya merupakan konsep Fizik yang
abstrak. Pelajar agak sukar untuk membayangkan bentuk daya yang bertindak tanpa
penerangan yang jelas daripada guru dan tidak hairanlah sekiranya terdapat pelbagai
miskonsepsi yang berkaitan tentang tajuk ini.
Hal ini disokong oleh Lilia et al. (2002) yang menyatakan bahawa dalam bidang
mekanik, miskonsepsi pelajar yang paling kerap dan kuat berlaku adalah dalam tajuk
“Daya dan Gerakan” . Pelajar juga dikatakan amat lemah dalam menghubungkaitkan daya
7
dengan gerakan sesuatu objek terutamanya bagi objek yang berada dalam keadaan rehat
di mana pelajar menganggap bahawa tiada daya yang bertindak ke atasnya.
Di samping itu, kajian Rohana dan Shaharom (2008) pula mendapati bahawa
tahap pencapaian 134 orang pelajar dari lima buah sekolah harian di sekitar daerah Johor
Bahru dalam mata pelajaran Fizik bagi tajuk “Daya” adalah pada tahap kepujian dengan
nilai peratus minnya adalah 52.51%. Terdapat lima sub skala yang diuji dalam Ujian
Pencapaian Pelajar dalam Tajuk Daya yang berbentuk objektif selama 40 minit iaitu sub
skala “Memahami Daya” , “Kesan-kesan Daya” , “Daya dalam Keseimbangan”,
“Kepentingan Daya dalam Kehidupan” dan “Aplikasi Daya Geseran” . Daripada kelima-
lima sub skala yang diuji, tahap pencapaian pelajar paling rendah adalah bagi sub skala
“Daya dalam Keseimbangan” iaitu dengan peratus min 41.83%. Hal ini menunjukkan
pelajar-pelajar masih lagi lemah dalam konsep “Paduan Daya” dan seterusnya
menyebabkan mereka sukar memahami dan menyelesaikan masalah berkaitan dengan
keseimbangan daya. Jadual 1.3 di bawah menunjukkan Analisis Deskriptif Ujian
Pencapaian Pelajar dalam Daya.
Jadual 1.3: Analisis Deskr iptif Uj ian Pencapaian Pelajar dalam Daya
Bil Sub Skala Tajuk Daya Min Sisihan Lazim Peratus min (%) Tahap Pencapaian
1. Memahami Daya 6.75 4.47 45.00 Lulus
2. Kesan-kesan Daya 6.60 4.73 44.00 Lulus
3. Daya dalam
Keseimbangan
12.55 6.51 41.83 Lulus
4. Kepentingan Daya
dalam Kehidupan
8.21 2.77 82.10 Cemerlang
5. Aplikasi Daya
Geseran
14.89 5.33 49.63 Lulus
Keseluruhan 52.51 Kepuj ian
Sumber: Rohana dan Shaharom (2008:6)
8
1.2.3 Refleksi Pengajaran Guru bagi Tajuk Daya
Sebagai seorang guru di sekolah, refleksi pengajaran sendiri telah dijalankan
dengan memerhati dan menilai prestasi pelajar kelasnya dalam Peperiksaan Pertengahan
Tahun Tingkatan 4 dalam mata pelajaran Fizik. Soalan-soalan tersebut hanyalah
melibatkan dua topik awal Tingkatan Empat iaitu “ Introduction to Physics” dan “Forces
and Motion” . Namun begitu, berdasarkan analisis item yang telah dibuat mendapati
bahawa topik yang paling lemah dalam kalangan pelajar adalah “Forces in Equilibrium”
iaitu “Daya dalam Keseimbangan”. Jadual 1.4 menunjukkan analisis item soalan Fizik
Kertas 2 Peperiksaan Pertengahan Tahun Tingkatan 4 2010.
Jadual 1.4: Analisis I tem Peper iksaan Per tengahan Tahun Tingkatan 4 2010
No. Soalan
TOPIK Bil.
Pelajar (Y)
Bil Pelajar Jawab Betul
(>50% ) (X)
% Betul IK= X Y
Tafsiran Item
1 Introduction to Physics
134 46 34.33 0.3433 Sederhana
2 Analysing Motion Graphs
134 42 31.34 0.3134 Sederhana
3 Momentum 134 99 73.88 0.7388 Mudah 4 Linear Motion 134 49 36.57 0.3657 Sederhana 5 Inertia 134 81 60.45 0.6045 Sederhana
6 Analysing Forces in Equilibrium
134 5 3.73 0.0373 Terlalu Sukar
7 Introduction to Physics
134 69 51.49 0.5149 Mudah
8 Impulsive Force 134 59 44.03 0.4403 Sederhana
9 Safety features in Vehicles
134 64 47.76 0.4776 Sederhana
9
1.2.4 Kepentingan Gambar Rajah dalam Penyelesaian Masalah Fizik
Terdapat beberapa model penyelesaian masalah Fizik seperti model Polya (1945),
Dewey (1910), Savage dan Williams (1990), Heller dan Heller (1995), Reif (1996) dan
Loucks (2007). Dalam model penyelesaian masalah logikal Heller dan Heller terdapat
lima peringkat penyelesaian masalah iaitu pada peringkat pertama adalah fokus terhadap
masalah. Kemudian, menjelaskan konsep Fizik yang terdapat dalam masalah tersebut
iaitu dengan membina rajah untuk menunjukkan hubungan ruang dan waktu bagi setiap
objek yang terdapat dalam masalah tersebut. Seterusnya ialah merancang penyelesaian
dan melaksanakannya. Akhir sekali pula ialah menilai jawapan yang diperoleh sama ada
sesuai atau tidak bagi masalah tersebut. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa
kesalahan yang sering dilakukan oleh pelajar dalam menyelesaikan masalah. Antaranya
ialah pembinaan gambar rajah yang mengelirukan dan tidak tepat (Heller et al., 1992)
“Gambar rajah merupakan cara-cara untuk menyampaikan maklumat
dalam bahan bacaan pelajar. Menerusi gambar rajah, para pelajar dapat
menghasilkan pendapat yang tersendiri berdasarkan penilaian mereka ke
atas sesuatu maklumat dan dapat membuat tafsiran secara kritis dan
kreatif. Selain itu, menerusi gambar rajah juga mereka boleh mendapat
penerangan serta dapat melakukan aktiviti atau menggunakan data. Tanpa
gambar rajah yang lengkap para pelajar seolah-olah menerima
pengetahuan baru tanpa adanya kesinambungan dengan pengetahuan sedia
ada mereka.”
(Norliana dan Shaharom, 2005:3)
Selain itu, kajian De Leone dan Gire (2005) mendapati bahawa kebanyakan
pelajar menggunakan banyak perwakilan seperti gambar rajah dalam menyelesaikan
masalah respons terbuka. Kajian mereka juga mendapati bahawa pelajar yang mahir
menggunakan gambar rajah mampu menyelesaikan kebanyakan masalah dengan tepat.
10
Justeru, hal ini menunjukkan betapa pentingnya gambar rajah dalam menyelesaikan
masalah Fizik.
“ When students are in a course that consistently emphasizes the use of
free-body diagrams, the majority of them do use diagrams on their own to
help solve exam problems even when they receive no credit for drawing
the diagrams. We also found that students who draw diagrams correctly
are significantly more successful in obtaining the right answer for the
problem” .
(Rosegrant et al., 2009:1)
Pernyataan di atas disokong dengan dapatan kajiannya iaitu 85% pelajar yang
menyelesaikan masalah dengan tepat adalah pelajar yang membina FBD dengan betul
(skor 3) dalam kertas peperiksaan. Manakala hanya 38% daripada pelajar yang salah
membina FBD (skor 1) yang dapat menyelesaikan masalah yang sama dengan tepat.
Justeru, dapatlah disimpulkan bahawa FBD amat membantu pelajar dalam meningkatkan
kemahiran penyelesaian masalah yang melibatkan daya.
1.2.5 Modul Pengajaran
“Buku teks masih merupakan bahan yang penting dan luas digunakan oleh
para pelajar dan guru dalam proses pengajaran dan pembelajaran (P&P).
Namun begitu, fungsi buku teks masih lagi menimbulkan banyak
persoalan terutamanya mengenai keberkesanannya terhadap proses
pembelajaran para pelajar.”
(Norliana dan Shaharom, 2005:2)